SU1111072A1

SU1111072A1 - Rotary viscometer

Info

Publication number: SU1111072A1
Application number: SU833643846A
Authority: SU
Inventors: Леонид Гелианович Карнаухов; Федор Михайлович Мокроусов
Original assignee: Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика"
Priority date: 1983-09-23
Filing date: 1983-09-23
Publication date: 1984-08-30

Abstract

РОТАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР, содержащий внешний и внутренний коаксиальные цилиндры, привод вращени внешнего цилиндра и датчик угла поворота внутреннего цилиндра, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции, внутренний цилиндр , выполнен с центром т жести, .эксцентрично смещеннь м относительно горизонтальной оси вращени внешнего цилиндра. 1чЭ фиг.1 2ROTARY VISCOSYMETER containing external and internal coaxial cylinders, rotation drive of the external cylinder and sensor of the rotation angle of the internal cylinder, characterized in that, in order to simplify the design, the internal cylinder is made with a center of gravity offset from the horizontal axis of rotation . 1chE of Fig.1 2

Description

Изобретение относитс к технической физике и может быть использовано дл определени в зкости, предельного напр жени сдвига и других реолгических характеристик текущих сред.The invention relates to technical physics and can be used to determine viscosity, ultimate shear stress and other rheological characteristics of current media.

Известен ротационный вискозиметр, содержащий контейнер дл исследуемой жидкости, автоклав, вод ной и тепловой затворы, пару цилиндров, один из которых соединен с приводом вращени через, магнитную муфту и электрокЬмпенсационную систему fl7 .A rotary viscometer is known, which contains a container for the liquid under study, an autoclave, a water and thermal closures, a pair of cylinders, one of which is connected to a rotational drive through a magnetic coupling and an electrofusion system fl7.

Наличие электрокомпенсационной системы измерени момента обусловливает значительную сложность конструкции вискозиметра. Кроме того, инерционность прибора, cBHsaHriaH с конечной скоростью вращени двигател компенсационной системы, не позвол ет производить измерени быстропротекающих процессов с достаточной степенью точности.The presence of an electrical compensation moment measurement system causes a significant design complexity of the viscometer. In addition, the inertia of the device, cBHsaHriaH with a finite speed of rotation of the engine of the compensation system, does not allow measurements of fast processes with a sufficient degree of accuracy.

Наиболее близок к предлагаемому ротационный вискозиметр, содержащий внешний и внутренний цилиндры, привод вращени внешнего цилиндра и дат чик. угла поворота внутреннего цилиндра С21,Closest to the proposed rotational viscometer, which contains external and internal cylinders, a drive for rotating an external cylinder, and a sensor. angle of rotation of the internal cylinder C21,

Недостатком известного вискозиметра вл етс сложность конструкции, обусловленна наличием системы дл создани магнитного момента, компенсирующего вращательршй момент, дейст вующий на внутренний цилиндр со стороны иссдедуемой среды.A disadvantage of the known viscometer is the complexity of the design, due to the presence of a system for creating a magnetic moment that compensates for the rotational moment acting on the inner cylinder from the medium under examination.

Цель изобретени - упрощение конструкции .The purpose of the invention is to simplify the design.

Указанна цель достигаетс тем, что в ротационном вискозиметре, содержащем внешний и внутренний коаксиальные цилиндры, привод вращени внешнего цилиндра и датчик угла поворота внутреннего цилиндра, внутренний цилиндр выполнен с центром т жести , эксцентрично смещенным относительно горизонтальной оси вращени внешнего цилиндра.This goal is achieved by the fact that in a rotational viscometer containing external and internal coaxial cylinders, a rotational drive of the external cylinder and an internal cylinder rotation angle sensor, the internal cylinder is made with a center of gravity eccentrically offset from the horizontal axis of rotation of the external cylinder.

На фиг. 1 изображен ротационный вискозиметр, общий вид; на фиг. 2 положение элементов вискозиметра при вращении внешнего цилиндРаРотационный вискозиметр содержит изготовленный из немагнитного материгша внешний цилиндр 1, привод 2 вращени внешнего цилиндра 1, патрон 3, внутренний цилиндр 4 с посто нным магнитом 5,. а также датчик угла поворота внутреннего цилиндра, имеющий уравновешенную стрелку 6, изготовленную из магнитного материала и шкалу 7. Центр т жести внутреннего цилиндра эксцентрично смещенFIG. 1 shows a rotational viscometer, a general view; in fig. 2 position of the viscometer elements when the outer cylinder rotates. The rotational viscometer contains an outer cylinder 1 made of a non-magnetic material, a drive 2 of rotation of the outer cylinder 1, a cartridge 3, an inner cylinder 4 with a permanent magnet 5 ,. and also the rotation angle sensor of the inner cylinder, having a balanced arrow 6 made of magnetic material and scale 7. The center of the body of the inner cylinder is eccentrically shifted

относительно горизонтёи1ьной оси вращени АА внешнего цилиндра 1.relative to the horizontal axis of rotation AA of the outer cylinder 1.

Предлагаемый ротационный вискозиметр работает следующим образом. ,The proposed rotational viscometer works as follows. ,

В зазор между коаксиальными внутренним 4 и внешним 1 цилиндрами помещают исследуемую среду. Внешний цилиндр 1 закрепл ют в патроне 3 и привод т во вращение вокруг горизонтальной оси вращени АА . При этом на внутренний цилиндр 4 со стороны исследуемой среды действует вращательный момент М см. фиг. 2), величина которого зависит от реологических характеристик исследуемой среды Внутренний цилиндр 4 поворачиваетс вокруг оси АА вращени внешнего цилиндра 1 до тех пор, пока вращательный момент М не уравновеситс моментом силы т жести относительно оси АА, действующим на внутренний цилиндр 4 в направлении, противоположном действию вращательного момента М. Сила, действующа на стрелку 6 со стороны посто нного магнита 5, заставл ет ее синхронно с внутренним цилиндром 4 поворачиваетс вокруг . оси АА . По измеренной в положении равновеси с помощью шка ы 7 величине отклонени oi стрелки 6 от положени , занимаемого ею при неподвижном внешнем цилиндре 1, а также по извеCTHfcJM величинам массы т внутреннего цилиндра 4 и рассто ни d центра т жести (Ц.Т.) внутреннего цилиндра 4 от оси вращени АА внешнего цилиндра 1 определ ют величину вращатель.ного момента . ,In the gap between the coaxial inner 4 and outer 1 cylinders placed the test environment. The outer cylinder 1 is secured in the cartridge 3 and is rotated around the horizontal axis of rotation AA. At the same time, the rotational moment M, see FIG. 2), the value of which depends on the rheological characteristics of the medium under study. The inner cylinder 4 rotates around the axis of rotation AA of the outer cylinder 1 until the rotational moment M is balanced by the moment of gravity relative to the axis AA acting on the inner cylinder 4 in the opposite direction to the action torque M. The force acting on the arrow 6 from the side of the permanent magnet 5 causes it to rotate around in synchronization with the inner cylinder 4. axis AA. According to the deviation value oi of the arrow 6 from the position it occupies with the stationary outer cylinder 1 measured in the equilibrium position with the help of a scale 7, and also according to the values of mass t of the inner cylinder 4 and distance d of the center of the body (T.T.) of the internal cylinder 4 from the axis of rotation AA of the external cylinder 1 determines the magnitude of the rotational moment. ,

(cf siv oi ,(cf siv oi,

где cj - величина ускорени свободного падени .where cj is the acceleration of free fall.

Реологические характеристики исследуемой жидкости определ ют по величине вращательного момента М, действующего на внутренний цилиндр 4 со стороны исследуемой среды при вращении наружного цилиндра 1 с заданной скоростью Со).The rheological characteristics of the test fluid are determined by the magnitude of the rotational moment M acting on the inner cylinder 4 on the side of the test medium during the rotation of the outer cylinder 1 at a given speed Co).

Использование изобретени позвол ет применить дл уравновешивани вращательного момента естественно возникающий при повороте внутреннего цилиндра момент силы т жести,что ведет к существенному упрощению конструкции ротационного вискозиметра в результате исключени систем уравновешивани момента и, как следствие , разделительных устройств, поскольку свободный объем над исследуемой средой отсутствует. Упрощение Конструкции делает ротационный вискозиметр более технологичным в изготовлении , снижает его металлоемкость и повышает надежность.The use of the invention makes it possible to apply the moment of gravity, which naturally arises when the inner cylinder rotates, which leads to a significant simplification of the design of the rotational viscometer as a result of the elimination of the moment balancing systems and, as a result, of the separation devices, since there is no free volume above the medium under investigation. Simplification of the design makes the rotational viscometer more technologically advanced to manufacture, reduces its metal content and increases reliability.

4four

Claims

A ROTARY VISCOSYMETER containing an external and internal coaxial cylinder, an external cylinder rotation drive and an internal cylinder rotation angle sensor, characterized in that, in order to simplify the design, the internal cylinder is made with a center of gravity eccentrically offset relative to the horizontal axis of rotation of the external cylinder.

SU, 1111072 k is technically used to determine viscosity, ultimate shear stress and other rheological characteristics of current media. Known rotational viscometer containing a container for the test fluid, an autoclave, water and thermal locks, a pair of cylinders, o'din of which is connected to a rotational drive through, a magnetic coupling and an electro-compensation system [1].

The presence of an electric compensation system for measuring the moment determines the significant complexity of the design of the viscometer. In addition, the inertia of the device, associated with the final engine speed of the compensation system, does not allow measurements of fast processes with a sufficient degree of accuracy.

Closest to the proposed rotational viscometer, containing the outer and inner cylinders, the rotation drive of the outer cylinder and a 25-gauge. angle of rotation of the inner cylinder C2

A disadvantage of the known viscometer is the design complexity due to the presence of a system for creating a magnetic moment that compensates for the rotational moment acting on the inner cylinder from the side of the medium under study.

The purpose of the invention is to simplify the design.

This goal is achieved by the fact that in the rotational viscometer containing the outer and inner coaxial cylinders, the drive of rotation of the outer cylinder and the angle sensor of the inner cylinder, the inner cylinder is made with a center of gravity eccentrically offset relative to the horizontal axis of rotation of the outer cylinder.

In FIG. 1 shows a rotational viscometer, general view; in FIG.

2 the position of the elements of the viscometer during the rotation of the outer cylinder.